초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 잉크젯 프린팅 기반의 3차원 반도체 구조를 이용하여, 차세대 소프트 컴퓨팅 디바이스의 상용화에 핵심기술이자 종이처럼 얇고 모양이 변형될 수 있는 플렉서블 마이크로프로세서의 핵심 요소 회로 개발을 목표로 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
● 높은 집적도 (기존 대비 6.8배)를 갖는 3차원 수직 적층 구조의 유기 트랜지스터를 제작하였고, 게이트 절연체 정전용량의 독립적인 조절로 전기적 특성의 균형을 갖는 3차원 수직 적층 구조의 상보형 인버터를 제작하였음
● 고정밀 잉크젯 프린팅

□ 연구개요
본 연구에서는 잉크젯 프린팅 기반의 3차원 반도체 구조를 이용하여, 차세대 소프트 컴퓨팅 디바이스의 상용화에 핵심기술이자 종이처럼 얇고 모양이 변형될 수 있는 플렉서블 마이크로프로세서의 핵심 요소 회로 개발을 목표로 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
● 높은 집적도 (기존 대비 6.8배)를 갖는 3차원 수직 적층 구조의 유기 트랜지스터를 제작하였고, 게이트 절연체 정전용량의 독립적인 조절로 전기적 특성의 균형을 갖는 3차원 수직 적층 구조의 상보형 인버터를 제작하였음
● 고정밀 잉크젯 프린팅 공정 최적화를 통해 높은 균일성을 갖는 유기 트랜지스터 제작하였으며, 안정적인 도선 인쇄 방식 및 라우팅 방식 개발을 통한 배열 구조의 회로 제작하였음 (수율 100%의 총 56 쌍, 112개 트랜지스터 배열 구조 회로)
● 잉크젯 프린팅 공정을 이용한 플렉서블 마이크로프로세서 단위 논리회로 개발 (NAND, 전가산기) 및 3차원 수직 적층 구조의 자체 봉지 기능을 통해 오랜 지속성을 갖는 논리회로 개발하였음
● 3차원 수직 적층 구조의 듀얼 게이트를 이용한 유니버설 NAND 게이트 개발 및 이를 이용해 다양한 논리 회로를 제작하였음
● 전기적 스트레스에 대해 안정적 (이력현상 < 1%)으로 구동하는 절연체 및 반도체 소재의 확보 및 프로세스를 개발하였고, 소자 열화에 의한 변화가 10 % 이하의 소자를 제작하였음
● 유기 트랜지스터의 저온 공정 기술을 확보하였고, 초박막 유연 기판 (10 μm 이하의 두께)위에 대면적 집적회로 설계 및 제작하였음

□ 연구개발결과의 중요성
● 3차원 수직 적층 구조의 유기 트랜지스터 및 상보형 인버터를 통해 집적도를 높임으로써, 처리 속도와 기억 용량을 향상시킬 수 있으며 패터닝을 줄인 간단한 공정 과정으로 소자를 저비용으로 제작할 수 있음
● 고정밀 잉크젯 프린팅 공정 최적화와 안정적인 도선 인쇄 방식 및 라우팅 방식 개발로 인해, 높은 균일성을 갖는 단위 소자로 배열 구조의 회로를 제작하여 안정적으로 동작하는 초저전력 반도체 회로 개발을 할 수 있음
● NAND 게이트 개발을 통해 마이크로프로세서의 기본 구성요소인 산술논리장치 (Arithmatic Logic Unit, ALU) 회로, 레지스터 개발을 할 수 있으며 3차원 수직 적층 구조의 자체 봉지 기능을 통해 오랜 시간 지속되는 회로 개발이 가능함
● 듀얼 게이트를 활용하여 기존 대비 높은 집적도와 성능을 갖는 논리회로 개발을 함으로써, 향후 더 좋은 성능의 마이크로프로세서 회로 개발이 가능함
● 초박막 유연 기판 위에 잉크젯 프린팅 기술과 3차원 수직 적층 형태의 반도체를 제작하여 플렉서블 마이크로프로세서의 단위 논리회로인 유니버설 NAND 게이트 개발 및 제작에 성공하였고, 본 연구 결과를 통해 향후 종이처럼 얇고 변형이 가능한 플렉서블 마이크로프로세서의 핵심 요소 회로 (ALU, 레지스터) 개발이 가능함

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 16
• 4. 참고문헌 ... 18
• 5. 연구성과 ... 19
• 대표적 연구실적 ... 20
• 끝페이지 ... 29